DE102007028257B4 - Device for adjusting the angle of attack of blades of a rotor - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Einstellung des Anstellwinkels von Blättern (12) eines Rotors (10), bei der der Antrieb dieser Vorrichtung über einen stehenden Hydraulikzylinder (24) erfolgt, der konzentrisch zu der Rotationsachse des Rotors (10) angeordnet ist, und dessen Kolben (22) mit einer Stange (20) verbunden ist, auf der drehbar, aber in Axialrichtung fest ein Lenkungsring (18) angeordnet ist, der Lenkungsstifte (16) auf seiner Außenseite trägt, die an den Innenkanten der Rotorblätter (12) angreifen und deren eine Ecke in Axialrichtung verschiebbar antreiben, während die andere Ecke der Innenkanten der Rotorblätter (12) um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse des Rotors (10) drehbar aber ansonsten fest am Rotor (10) gelagert ist, und die andere Ecke der Innenkanten der Rotorblätter (12) mittels eines Stiftes (28) in der Nabe (14) gelagert ist, wobei der Stift (28) nach innen hin in einen Kugelkopf (32) ausläuft, der in einer Nut (34) im Lenkungsring (18) aufgenommen ist.Device for adjusting the angle of attack of blades (12) of a rotor (10), in which the drive of this device takes place via a vertical hydraulic cylinder (24), which is arranged concentrically to the axis of rotation of the rotor (10), and whose piston (22) is connected to a rod (20) on the rotatable, but in the axial direction fixed a steering ring (18) is arranged, the steering pins (16) carries on its outer side, which engage the inner edges of the rotor blades (12) and whose one corner in Drive axially displaceable, while the other corner of the inner edges of the rotor blades (12) about an axis perpendicular to the rotational axis of the rotor (10) rotatable but otherwise fixed to the rotor (10) is mounted, and the other corner of the inner edges of the rotor blades (12) by means a pin (28) is mounted in the hub (14), wherein the pin (28) terminates inwardly in a ball head (32) which is received in a groove (34) in the steering ring (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung des Anstellwinkels von Blättern eines Rotors. Bei vielen Rotoren ist es wünschenswert, die Steigung der Rotorblätter verstellen zu können, um die Geschwindigkeit des Luftstromes unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Rotors regeln zu können und insbesondere um die Antriebsrichtungen vorwärts und rückwärts umstellen zu können, ohne die Drehrichtung des Antriebes umkehren zu müssen. Solche Einstellvorrichtungen für Rotoren gemäß dem Stand der Technik erfordern Zahnräder und/oder Zusatzmotoren, deren Gewicht insbesondere in der Luftfahrt und in der Anwendung bei Luftkissenfahrzeugen äußerst problematisch ist.The The invention relates to a device for adjusting the angle of attack of leaves a rotor. In many rotors, it is desirable to increase the slope of rotor blades to be able to adjust about the speed of the air flow regardless of the speed of rotation to be able to control the rotor and in particular to the drive directions forward and backward to be able to change without the To reverse the direction of rotation of the drive. Such adjusting devices for rotors according to the state The technology requires gears and / or Auxiliary motors whose weight is particularly important in aviation and in the application of hovercraft is extremely problematic.

Des Weiteren ist aus der US 3,148,735 A bereits eine Vorrichtung zur Einstellung des Anstellwinkels von Blättern eines Rotors bekannt, bei der der Antrieb über einen stehenden Hydraulikzylinder erfolgt, der konzentrisch zu der Rotationsachse des Rotors angeordnet ist und dessen Kolben mit einer Stange verbunden ist, auf der drehbar, aber in axiale Richtung fest ein Lenkungsring angeordnet ist, der Lenkungsstifte führt, die an den Innenkanten der Rotorblätter befestigt sind, und deren eine Ecke in Axialrichtung verschiebbar antreiben, während die andere Ecke der Innenkanten der Rotor blätter um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse des Rotors drehbar aber ansonsten fest am Rotor gelagert ist.Furthermore, from the US 3,148,735 A Already a device for adjusting the angle of attack of blades of a rotor is known in which the drive via a vertical hydraulic cylinder which is arranged concentrically to the axis of rotation of the rotor and the piston is connected to a rod, on the rotatable, but fixed in the axial direction a steering ring is arranged, which guides steering pins, which are attached to the inner edges of the rotor blades, and whose one corner axially displaceable drive, while the other corner of the inner edges of the rotor blades rotatable about an axis perpendicular to the axis of rotation of the rotor but otherwise fixed to the rotor is stored.

Aus der US 2002/150,473 A1 ist eine alternative Konstruktion mit Lenkungsstiften am Lenkungsring bekannt.From the US 2002 / 150,473 A1 an alternative construction with steering pins on the steering ring is known.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine solche Vorrichtung zur Einstellung des Anstellwinkels von Blättern eines Rotors dergestalt weiterzubilden, dass sie erheblich einfacher und vom Gewicht her leichter ausgeführt werden kann.It is therefore an object of the invention, such a device for adjustment the angle of attack of leaves a rotor in such a way that it is much easier and lighter in weight.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention this Task solved with the features of claim 1.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung darstellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiment explained in more detail. It shows:

1 eine Schnittdarstellung durch einen Rotor mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung des Anstellwinkels seiner Blätter entlang der Rotationsachse des Rotors geschnitten. 1 a sectional view through a rotor with a device according to the invention for adjusting the angle of attack of its leaves along the axis of rotation of the rotor cut.

Zur Vereinfachung zeigt 1 nur ein Rotorblatt 12, welches an einer Ecke seiner Innenkante um eine Achse senkrecht zur der Rotationsachse des Rotors 10 drehbar aber ansonsten fest an der Nabe 14 des Rotors 10 gelagert ist. An der anderen Ecke der Innenkante des Rotorblattes 12 greift ein Lenkungsstift 16 an, der fest mit einem koaxial in der Nabe 14 angeordneten Lenkungsring 18 verbunden ist. Dieser Lenkungsring 18 rotiert also mit der Nabe 14 und dem ganzen Rotor 10. Der Lenkungsring 18 ist aber gegenüber der Nabe 14 in Axialrichtung verschiebbar in dieser Nabe 14 geführt, so dass eine Axialbewegung des Lenkungsringes 18 über die Lenkungsstifte 16 die jeweilige Verstellung des Rotorblattes 12 bewirken kann.For simplicity shows 1 only one rotor blade 12 , which at a corner of its inner edge about an axis perpendicular to the axis of rotation of the rotor 10 rotatable but otherwise stuck to the hub 14 of the rotor 10 is stored. At the other corner of the inner edge of the rotor blade 12 engages a steering pin 16 on, firmly with a coaxial in the hub 14 arranged steering ring 18 connected is. This steering ring 18 So it rotates with the hub 14 and the whole rotor 10 , The steering ring 18 but is opposite the hub 14 axially displaceable in this hub 14 guided, so that an axial movement of the steering ring 18 over the steering pins 16 the respective adjustment of the rotor blade 12 can cause.

Weiterhin ist der Lenkungsring 18 drehbar aber axial fest auf einer Antriebsstange 20 gelagert, die somit feststeht, während sich der Lenkungsring 18 mit den übrigen Teilen 12, 14, 16 des Rotors 10 dreht. Die Lenkungsstange 20 ist mit dem Kolben 22 eines Hydraulikzylinders 24 fest verbunden. Durch Betätigung des Hydraulikzylinders 24 wird somit der Kolben 22 in Axialrichtung des Rotors bewegt, über die Kugellager 26 wird diese Bewegung auf den Lenkungsring 18 übertragen und mit dem Lenkungsring 18 bewegen sich die Lenkungsstifte 16 in Axialrichtung des Rotors und bewirken die Schwenkung der Rotorblätter 12 um deren Lagerung 28 in der Nabe 14 des Rotors 10.Furthermore, the steering ring 18 rotatable but axially fixed on a drive rod 20 stored, which is thus fixed while the steering ring 18 with the remaining parts 12 . 14 . 16 of the rotor 10 rotates. The steering rod 20 is with the piston 22 a hydraulic cylinder 24 firmly connected. By actuating the hydraulic cylinder 24 thus becomes the piston 22 moved in the axial direction of the rotor, over the ball bearings 26 This movement is on the steering ring 18 transferred and with the steering ring 18 the steering pins move 16 in the axial direction of the rotor and cause the pivoting of the rotor blades 12 to their storage 28 in the hub 14 of the rotor 10 ,

Der Hydraulikzylinder 24 kann dabei mit einer Schraubenfeder 30 als Rückstellvorrichtung versehen sein, ebenso kann jedoch ein Hydraulikzylinder mit Doppelantrieb Verwendung finden.The hydraulic cylinder 24 can do this with a coil spring 30 be provided as a return device, however, a hydraulic cylinder can be used with dual drive as well.

Die Erfindung erfordert für die Verstellung des Anstellwinkels der Rotorblätter keine Zahnräder und keine Zusatzmotoren. Die Erfindung ist daher für leichtere und schwächer motorisierte Luft- und Luftkissenfahrzeuge sehr vorteilhaft. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch für alle Fahrzeuge verwendbar, die mittels Rotoren angetrieben werden, die in fluiden Medien arbeiten, also beispielsweise auch für Flugzeuge und Schiffe.The Invention requires for the adjustment of the angle of attack of the rotor blades no gears and no additional motors. The invention is therefore for lighter and weaker motorized Air and hovercraft very beneficial. Basically, that is Invention, however, for all vehicles that are powered by rotors, who work in fluid media, so for example also for airplanes and ships.

Claims (2)

Vorrichtung zur Einstellung des Anstellwinkels von Blättern (12) eines Rotors (10), bei der der Antrieb dieser Vorrichtung über einen stehenden Hydraulikzylinder (24) erfolgt, der konzentrisch zu der Rotationsachse des Rotors (10) angeordnet ist, und dessen Kolben (22) mit einer Stange (20) verbunden ist, auf der drehbar, aber in Axialrichtung fest ein Lenkungsring (18) angeordnet ist, der Lenkungsstifte (16) auf seiner Außenseite trägt, die an den Innenkanten der Rotorblätter (12) angreifen und deren eine Ecke in Axialrichtung verschiebbar antreiben, während die andere Ecke der Innenkanten der Rotorblätter (12) um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse des Rotors (10) drehbar aber ansonsten fest am Rotor (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Ecke der Innenkanten der Rotorblätter (12) mittels eines Stiftes (28) in der Nabe (14) gelagert ist, wobei der Stift (28) nach innen hin in einen Kugelkopf (32) ausläuft, der in einer Nut (34) im Lenkungsring (18) aufgenommen ist.Device for adjusting the angle of attack of leaves ( 12 ) of a rotor ( 10 ), in which the drive of this device via a stationary hydraulic cylinder ( 24 ) which is concentric with the axis of rotation of the rotor ( 10 ) is arranged, and whose piston ( 22 ) with a rod ( 20 ) is rotatable, but fixed in the axial direction a steering ring ( 18 ), the steering pins ( 16 ) bears on its outside, which at the inner edges of the rotor blades ( 12 attack) and whose one corner in the axial direction displaceably drive, while the other corner of the inner edges of the rotor blades ( 12 ) about an axis perpendicular to the axis of rotation of the rotor ( 10 ) rotatable but otherwise fixed to the rotor ( 10 ), characterized in that the other corner of the inner edges of the rotor blades ( 12 ) by means of a pen ( 28 ) in the hub ( 14 ), the pen ( 28 ) inward into one Ball head ( 32 ), which is in a groove ( 34 ) in the steering ring ( 18 ) is recorded. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (14) mit einer Keilriemenscheibe (36) verbunden ist, über die der Rotor (10) angetrieben ist.Device according to claim 1, characterized in that the hub ( 14 ) with a V-belt pulley ( 36 ), via which the rotor ( 10 ) is driven.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3148735A (en) * 1964-05-12 1964-09-15 Donald L Miller Variable pitch propeller for small boats
US20020150473A1 (en) * 2000-01-27 2002-10-17 Castle Henry A. Universal constant speed variable pitch boat propeller system

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